骨转换生化指标测定和甲状旁腺动态功能试验

破骨细胞活动所降解的骨基质成分片段和分泌的产物,成骨细胞形成新骨所释放的代谢产物进入血液和尿中,构成了反映破骨细胞活性的骨吸收指标和反映成骨细胞活性的骨形成指标,这两种指标统称为骨转换生化指标或骨代谢生化指标。

骨形成指标反映成骨活性

主要有血清总碱性磷酸酶(total alkaline phosphatase,TALP)和骨源性碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,B-ALP),骨钙素(osteocalcin)也称为骨谷氨酸蛋白(bone gal-protein,BGP);骨钙素有羧化骨钙素(undercarboxylated,骨钙素)、完整骨钙素(intact BGP1-49)和骨钙素的N-末端中间片段(N-mid fragment of BGP1-43)3种形式,Ⅰ型前胶原N-末端前肽(procollagen type ⅠN propeptide,PINP)有单体、三聚体和完整的PINP等3种形式,其他骨形成指标有Ⅰ型前胶原C-末端前肽(procollagen type ⅠC propeptide,PICP)、骨连蛋白(osteonectin,ON)、骨蛋白聚糖(bone proteoglycans,BPG)、基质γ-羧基谷氨酸蛋白(matrix gal-protein,MGP)、α2-HS糖蛋白(α2-HS glycoprotein)和骨特异性磷蛋白(bone specific phosphoprotein,BSPP)等。

血清碱性磷酸酶

是代谢性骨病的重要生化标志物。通常情况下,血碱性磷酸酶(ALP)主要来源于肝脏,但在生长发育期及存在骨病变时,升高的ALP主要来自骨组织(骨源性ALP-Ⅲ)。许多代谢性骨病都可因成骨细胞合成ALP增加,ALP活性增强而致血ALP升高。儿童的骨骼生长活跃,其正常值较成人高2~3倍。合并骨病时,或骨形成、骨吸收加强时亦增高。长期接受血液透析者,如发现血ALP升高,应警惕合并骨病或原有的骨病恶化;佝偻病患者的血ALP多明显升高,如ALP升高与骨病程度不成平行关系或根本不升高时,要想到磷酸酶缺陷症或骨干骺端发育不良可能,佝偻病亦有低钙血症,但其ALP是增高的。甲旁减患者的ALP正常。假性甲旁减并囊性骨纤维炎者的ALP也增高。

ALP同工酶有肠、肾、肝、骨、胎盘等多种,血液循环中两种主要的同工酶是肝和骨源性ALP(B-ALP),两者难以区分,因为它们均来自同一基因,仅仅在转录后的过程中有些不同。与骨骼病变关系较密切的是B-ALP。经典测量B-ALP的方法有多种,包括热灭活、电泳、亲和层析等,目的都是要将B-ALP与肝源性ALP区分开来。近年来采用IRMA、单克隆抗体等技术测定B-ALP取得了较理想的结果。IRMA方法可以较好地区分肝源性及骨源性ALP。单克隆抗体法测B-ALP可以较好地区分肠源性或胎盘源性ALP,B-ALP与肝源性ALP的交叉反应为3%~8%,批内变异为3.5%~5.9%,批间为4.4%~7.0%,与IRMA法有较好的一致性。

骨钙素

骨钙素在肝、肾和血清中分解后可形成片段1~19、20~49、20~43、1~43和44~49。采用针对C和N末端的两个抗体,使检测的方法更准确。清晨取空腹血1.0ml,不加抗凝送检。正常成年男性(10.92±6.36)μg/L,女性为(9.9±4.5)μg/L,男女之间差异无显著性。血BGP升高常见于:①甲旁亢。②甲亢,病情越重BGP升高越明显。通过治疗,甲状腺功能恢复正常后,BGP下降,但仍可高于对照组。③骨肿瘤、尿毒症、佝偻病及卵巢切除术后。血BGP降低常见于骨质疏松患者及高龄正常人。

Ⅰ型前胶原N末端前肽/C末端前肽

Ⅰ型前胶原N末端前肽(N-terminal pro-peptide of collagen typeⅠ,PINP)和Ⅰ型前胶原C末端前肽(C-terminal pro-peptide of collagen typeⅠ,PICP)是成骨细胞和成纤维细胞增殖的特异性产物。当骨骼、软组织和皮肤合成Ⅰ型胶原时,PINP和PICP被剪切而进入血液,因而可大致反映骨形成的动态变化。

骨吸收指标反映骨吸收活性

在骨吸收指标中,尿钙(U-Ca)和尿羟脯氨酸(hydroxyproline,HOP)是临床上最早用于评价骨代谢状况的指标,但其敏感性和特异性低,现已少用。Ⅰ型胶原C-末端交联顶端肽(C-telopeptides of collagen type Ⅰ,α-CTX,β-CTX)、Ⅰ型胶原N-末端交联顶端肽(N-telopeptides of collagen type Ⅰ,NTX)、尿吡啶啉(pyridinoline,Pyr)、脱氧吡啶啉(deoxypyridinoline,D-Pyr),半乳糖羟赖氨酸(galactosyl hydroxylysine,Gal-Hyl)和葡糖基-半乳糖基-羟赖氨酸(glucosyl galactosyl hydroxylysine,Glc-Gal-Hyl),以及抗酒石酸酸性磷酸酶-5b(tartrate-resistant acid phosphatase 5b,TRAP-5b)是目前常用的骨吸收标志物,其中以1型原胶原N-端前肽(PINP)、血清1型胶原交联C-末端肽(S-CTX)和TRAP-5b的特异性最高。NTX、游离Pyr(F-Pyr)和游离D-Pyr(F-D-Pyr)次之。

肾小管磷重吸收率反映肾脏磷处理能力和甲状旁腺功能

正常人TRP为84%~96%,甲旁亢者为60%~83%。正常成人低磷饮食时为95%,高磷饮食者为75%。此试验可用于肾小球滤过率大于50ml/min的患者,严重肾小球功能损害时无诊断价值。PTH抑制肾小管对磷的重吸收,促进尿磷的排泄。正常人用固定钙磷饮食(钙700mg/d,磷1200mg/d)5天,肾小管磷重吸收率可降至83%以下(正常值84%~96%);因而,肾小管功能正常时,肾小管磷重吸收率反映了甲状旁腺的PTH分泌水平,而当甲状旁腺功能正常时,肾小管磷重吸收率反映肾脏的磷酸盐处理能力。甲旁亢时,可降至60%~83%,一般<78%。定量钙磷膳食:患者每日饮食中含钙300~400mg,磷1000~1400mg,禁肉食5天,在第3天、4天晚8时至晨8时,或第4天、5天晨6~8时空腹留12小时或2小时尿,并取静脉血测磷及肌酐浓度,以mg/dl表示。

用最大的肾小管重吸收磷(TmPO4)为指标,能更好地反映肾小管在PTH作用下处理磷酸盐的能力,测验的准备条件及化验项目与TRP%相同。以前应用较多的磷廓清试验、钙耐量试验、快速滴注钙抑制试验、低钙试验、低磷试验、Ellsworth-Howard试验、噻嗪类利尿剂激发试验和糖皮质激素抑制试验等因操作复杂、敏感性和特异性低、已被PTH测定与定量影像检查替代。

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